Einsatz von 3D-Scannern in der Archäologie

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Beim Betrachten der Ruinenanlage im „Born Centre Cultural“ (Kulturzentrum Born) in Barcelona kann man sich das tägliche Leben im Barcelona des späten 17. und frühen 18. Jahrhunderts regelrecht bildlich vorstellen. Fast ist es, als ginge man durch die Straßen jener Stadt, die bis zur Kapitulation am 11. September 1714 der Belagerung durch die Truppen von Felipe V. (Philipp V.) trotzte. Mit einer Fläche von 8.000 Quadratmetern ist dies die größte innerstädtische Ausgrabungsstätte Europas. Aufgrund ihrer Ausdehnung, ihres guterhaltenen Zustands und der historischen Entwicklung, für die sie steht, ist es aber vor allem eine außergewöhnliche und einzigartige archäologische Stätte – nicht zuletzt deshalb, weil die historische Dokumentation es ermöglicht hat, den Familien, die hier gelebt haben, einen Namen zu geben.

Bild 1: Der alte Markt „Mercat del Born“ im Stadtteil Born in Barcelona ist mit 8.000 Quadratmetern die größte innerstädtische Ausgrabungsstätte Europas.

 

Die heute sichtbaren und im Inneren des Kulturzentrums Born ausgestellten Abschnitte sind weitläufig und spektakulär. Trotzdem bleibt noch viel an Fläche und Detail zu erkunden und zu erforschen. Aus diesem Grund unterstützt das „Institut de Cultura de Barcelona (ICUB)“ (Kul- turinstitut Barcelona) die Erstellung einer App, in der das gesamte Wissen gesammelt werden soll. Mithilfe dieser App kann man das reichhaltige Erbe des Kulturzentrums Born entdecken.
Für das Projekt und die Koordination der unterschiedlichen Teams zur Entwicklung der App verantwortlich ist Creueta 119. Um die Abbildung der Stätte zu erleichtern und sie zugänglicher zu machen, schlug man eine detaillierte, realistische 3D-Vermessung vor. Creueta 119 setzt auf die Erfahrung von Captae und Leonard Blum, um die 3D-Scanarbeiten der gesamten Fläche der Stätte zu bewältigen und ein hochauflösendes Netz mit echten Texturen zu erstellen, das für iOS und Android optimiert ist.
Das aus Captae und Leonard Blum gebildete Team ist ein wahrer Glücksgriff – Captaes Erfahrung in der Digitalisierung mithilfe von 3D-Laserscannern wird durch Leonard Blums Erfahrung in fotografischer Korrektur, Texturierung und Modelloptimierung perfekt ergänzt.

Schwer zugängliche Bereiche scannen

Durch die Digitalisierung mit dem terrestrischen Laserscanner Focus3D konnte ein bedeutender Oberflächenanteil der gesamten Stätte erfasst werden. Trotzdem gab es schwer zugängliche Stellen mit komplizierter Morphologie (Brunnen, Öfen usw.), die sich auf diesem Wege nicht vollständig digitalisieren ließen. Die geometrischen Eigenschaften der Stätte sowie die besonderen Umgebungsmerkmale schrien    förmlich nach der Technologie des FARO Freestyle3D – eines tragbaren, handgeführten Scanners mit hervorragender Qualität und Präzision, der besonders bei schwer zugänglichen Flächen oder in engen Räumen zum Einsatz kommt. Sein Scanvolumen von bis zu acht Kubikmetern macht die schnelle und zuverlässige Dokumentation von Räumen, Strukturen und Objekten in 3D und die Erstellung von HD-Punktewolken möglich. Dank einer Scangenauigkeit von unter 1,5 Millimetern eignet er sich für alle Einsatzzwecke, bei denen Anlagen oder Merkmale in kurzer Zeit aus verschiedenen Perspektiven zu vermessen sind.

Bild 2: Bilder der 3D-Vermessung des Brunnens, erstellt mithilfe des FARO-Scanners Freestyle3D.

Bild 2: Bilder der 3D-Vermessung des Brunnens, erstellt mithilfe des FARO-Scanners Freestyle3D.

 

Weil der Freestyle3D kleiner, leichter und einfacher zu handhaben ist und die Digitalisierung außerdem nicht aus einer statischen Position durchgeführt werden muss, konnten an der Born-Ausgrabungsstätte weit mehr kleine Ecken und Winkel erreicht werden. Daraus ließ sich eine Punktewolke erstellen, die in ihren Eigenschaften einer mit einem terrestrischen Scanner erstellten Punktewolke glich. Dank seiner leichten Karbonfaserkonstruktion wiegt der Handscanner weniger als ein Kilogramm und ist damit äußerst handlich und mobil. Die intuitive Bedienung der Tabletsoftware SCENE Capture eignet sich selbst für Anwender ohne spezielle Ausbildung. Da es sich um ein professionelles Tool von FARO handelt, ist außerdem garantiert, dass die digitalisierten Elemente ebenso genau sind wie die des Scanners Focus3D. Die von beiden Scannern ausgegebenen Datenformate sind untereinander vollständig kompatibel. Captae setzte das System zur Digitalisierung eines Ofens mit besonders kleinen Abmessungen ein, um die Grenzen des neuen Gerätes auszutesten und sicherzugehen, dass die gewonnenen Daten in das bereits vorhandene Modell der gesamten Born-Ausgrabungsstätte integriert werden könnten. Das Resultat überzeugte. Die Digitalisierung des Elements und aller seiner Ecken und Kanten gelang in gut 20 Minuten – mit einem terrestrischen Scanner hätte es viermal so lange gedauert und es wäre nicht möglich gewesen, die vollständige Geometrie zu erfassen.
Dank der kompletten Integration der Daten beider Scanner über die SCENE-5.4-Software fügte sich das Modell des Ofens nahtlos in das der gesamten Stätte ein. Der Test hat bestätigt, dass die beiden Systeme einander perfekt ergänzen.

Bild 3: Digitalisierung mit dem Laserscanner Focus3D von FARO.

    

 

Zusammenfassung

Um die Abbildung der archäologischen Stätte im Kulturzentrum Born in Barcelona zu erleichtern, brachte Captae seine Erfahrung beim 3D-Scanning der gesamten Oberfläche sowie der Erstellung eines hochauflösenden Netzes mit echten Texturen ein. Durch die Digitalisierung mit dem terrestrischen Laserscanner FARO Focus3D konnte ein bedeutender Oberflächenanteil der gesamten Stätte erfasst werden. Der innovative FARO-Scanner Freestyle3D kam für Bereiche mit komplizierter Morphologie zum Einsatz. Weil dieser tragbare Scanner kleiner und einfacher zu handhaben ist und die Digitalisierung außerdem nicht aus einer statischen Position erfolgen muss, waren weit mehr kleine Ecken und Winkel erreichbar und es ließ sich eine Punktewolke mit ähnlichen Eigenschaften erstellen. Durch die Kombination dieser beiden FARO-Geräte wurde es möglich, die gesamte Stätte komplett in 3D zu scannen. (anm)

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